Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Simulation des kritischen Betriebsverhaltens von Pendelrollenlagern

Die Einsatzgebiete von Pendelrollenlagern leiten sich aus deren hohem axialen und radialen Tragvermögen und der Winkeleinstellbarkeit ab. So finden sie beispielweise in Anwendungen mit erhöhter Wellendurchbiegung und bei Stoß- oder Vibrationsbeanspruchung Anwendung. Sie sind damit gut geeignet ein großes Aufgabengebiet von Lagerungen abzudecken. Jedoch führen Lastrichtungswechsel zu unterschiedlicher Belastung der beiden Wälzkörperreihen, wodurch kritische Schlupfzustände resultieren können. Des Weiteren kommt es häufig im niedrigen Drehzahlbereich zu erhöhtem Wälzkörperverschleiß. Um das Betriebsverhalten und die Tragfähigkeit von Pendelrollenlagen unter diesen Betriebsbedingungen besser zu verstehen und nach Möglichkeit vorhersagen zu können, ist es notwendig diese in einem System (z.B. Getriebe) unter Berücksichtigung der auftretenden Wechselwirkungen und unterschiedlichen Belastungen zu untersuchen. Durch eine modulare Erweiterung des Berechnungswerkzeugs LaMBDA um den Lagertyp Pendelrollenlager wird es möglich sein, Informationen über die Lagerdynamik und innere Ergebnisgrößen am Einzelkontakt unter Berücksichtigung der Belastungssituation zu bestimmen. Über eine grafische Eingabeoberfläche werden verschiedene Detaillierungsgrade zur Berücksichtigung der Steifigkeit, Kinematik und Dynamik ermöglicht. Zur Validierung werden Berechnungswerkzeuge (z.B. LAGER2) herangezogen sowie experimentelle Untersuchungen durchgeführt, bei welchen als Zielgrößen das Gesamtreibmoment in Abhängigkeit axialer und radialer Lagerlasten im Fokus steht. Gerade für die kmU‘s bietet sich ein großer Nutzen, da diese aufgrund ihrer begrenzten personellen und finanziellen Ressourcen nicht in der Lage sind ein solches Modell eigenständig aufzubauen um, beispielsweise kritische Betriebszustände bereits im Entwicklungsprozess zu erkennen.